Isı değiştiriciler nasıl sınıflandırılır?
Isı transfer yöntemine göre şu şekilde ayrılabilir: bölme duvarlı ısı değiştirici, rejeneratif ısı değiştirici, akışkan bağlantılı dolaylı ısı değiştirici, doğrudan temaslı ısı değiştirici ve çoklu ısı değiştirici.
Amaca göre ısıtıcı, ön ısıtıcı, kızdırıcı ve evaporatör olarak ayrılabilir.
Yapısına göre ayrılabilir: yüzer kafalı ısı değiştirici, sabit borulu levha ısı değiştirici, U-şekilli borulu levha ısı değiştirici, plakalı ısı değiştirici, vb.
Kabuk-borulu ve plakalı ısı değiştiriciler arasındaki farklardan biri: yapı
1. Kabuk ve borulu ısı değiştirici yapısı:
Kabuk ve borulu ısı eşanjörü, kabuk, ısı transfer borusu demeti, boru levhası, bölme (bölme) ve boru kutusu ve diğer bileşenlerden oluşur.Kabuk çoğunlukla silindiriktir, içinde bir tüp demeti bulunur ve tüp demetinin iki ucu tüp tabakasına sabitlenir.Isı transferinde iki tür sıcak akışkan ve soğuk akışkan vardır, biri boru tarafı akışkanı olarak adlandırılan borunun içindeki akışkandır;diğeri ise kabuk tarafı sıvısı adı verilen tüpün dışındaki sıvıdır.
Borunun dışındaki akışkanın ısı transfer katsayısını iyileştirmek için genellikle boru kabuğuna birkaç saptırma plakası yerleştirilir.Yönlendirici, kabuk tarafındaki akışkanın hızını artırabilir, akışkanın belirtilen mesafeye göre boru demetinden birden çok kez geçmesini sağlayabilir ve akışkanın türbülansını artırabilir.
Isı değişim boruları, boru levhası üzerinde eşkenar üçgenler veya kareler halinde düzenlenebilir.Eşkenar üçgenlerin düzeni kompakttır, borunun dışındaki akışkanın türbülans derecesi yüksektir ve ısı transfer katsayısı büyüktür.Kare düzenleme tüpün temizlenmesini kolaylaştırır ve kirlenmeye eğilimli sıvılar için uygundur.
1-kabuk;2 tüplü paket;3, 4-konektör;5 kafalı;6 tüplü plaka: 7 bölmeli: 8 drenaj borusu
Tek yönlü kabuk ve borulu ısı değiştirici
Tek kabuklu çift borulu ısı değiştiricinin şematik diyagramı
2. Plakalı eşanjör yapısı:
Sökülebilir plakalı eşanjör, belirli aralıklarla damgalanmış, etrafı contalarla kapatılmış, çerçeveler ve sıkıştırma vidaları ile üst üste bindirilmiş çok sayıda oluklu ince plakadan yapılmıştır.Plakaların ve ara parçaların dört köşe deliği sıvı dağıtıcılarını ve toplayıcılarını oluşturur.Aynı zamanda soğuk akışkan ve sıcak akışkan da her plakanın her iki yanında olacak şekilde makul bir şekilde ayrılır.Kanallarda akış, plakalar arasında ısı alışverişi.
Kabuk ve borulu ısı değiştiriciler ile plakalı ısı değiştiriciler arasındaki farklardan biri: sınıflandırma
1. Kabuk ve borulu ısı değiştiricilerin sınıflandırılması:
(1) Sabit borulu levha ısı değiştiricinin boru levhası, boru kabuğunun her iki ucundaki boru demetleriyle entegre edilmiştir.Sıcaklık farkı biraz büyük olduğunda ve kabuk tarafı basıncı çok yüksek olmadığında, termal gerilimi azaltmak için kabuk üzerine elastik bir dengeleme halkası takılabilir.
(2) Yüzen kafalı ısı eşanjörünün boru demetinin bir ucundaki boru plakası serbestçe yüzebilir, termal stresi tamamen ortadan kaldırabilir ve tüm boru demeti kabuktan çıkarılabilir, bu da mekanik temizlik ve bakım için uygundur.Yüzer kafalı ısı değiştiriciler yaygın olarak kullanılmaktadır ancak yapıları karmaşıktır ve maliyeti yüksektir.
(3) U şeklindeki borulu ısı eşanjörünün her borusu U şeklinde bükülür ve her iki ucu da üst ve alt alanlarda aynı boru tabakasına sabitlenir.Tüp kutusu bölmesi yardımıyla iki odaya ayrılır: giriş ve çıkış.Isı eşanjörü termal stresi tamamen ortadan kaldırır ve yapısı yüzer başlıklı tipten daha basittir, ancak boru tarafının temizlenmesi kolay değildir.
(4) Girdap akımı sıcak film ısı eşanjörü, en son girdap akımı sıcak film ısı değişim teknolojisini benimser ve akışkan hareket durumunu değiştirerek ısı değişim etkisini geliştirir.Ortam vorteks tüpünün yüzeyinden geçtiğinde, vorteks tüpünün yüzeyinde güçlü bir oyulma meydana gelecek ve böylece ısı transfer verimliliği 10000 W/m2'ye kadar artacaktır.Aynı zamanda yapı, korozyon direnci, yüksek sıcaklık dayanımı, yüksek basınç dayanımı ve kireçlenme önleyici işlevlere sahiptir.
2. Plakalı eşanjörlerin sınıflandırılması:
(1) Birim alan başına ısı değişim alanının boyutuna göre, plakalı ısı değiştirici, esas olarak kabuk ve borulu ısı değiştiriciyle karşılaştırıldığında kompakt bir ısı değiştiricidir.Geleneksel kabuk ve borulu ısı değiştiriciler geniş bir alanı kaplar.
(2) Prosesin kullanımına göre farklı isimler vardır: plakalı ısıtıcı, plakalı soğutucu, plakalı kondansatör, plakalı ön ısıtıcı.
(3) Proses kombinasyonuna göre, tek yönlü plakalı ısı değiştirici ve çok yönlü plakalı ısı değiştiriciye ayrılabilir.
(4) İki ortamın akış yönüne göre paralel plakalı ısı değiştirici, karşı akışlı plakalı ısı değiştirici ve çapraz akışlı plakalı ısı değiştiriciye ayrılabilir.Son ikisi daha yaygın olarak kullanılmaktadır.
(5) Koşucunun boşluk boyutuna göre, geleneksel aralıklı plakalı ısı değiştirici ve geniş aralıklı plakalı ısı değiştiriciye ayrılabilir.
(6) Oluklu aşınma durumuna göre, plakalı ısı eşanjörü tekrarlanmayacak daha ayrıntılı farklılıklara sahiptir.Lütfen bakınız: plakalı ısı eşanjörünün oluklu formu.
(7) Komple bir ürün seti olup olmadığına göre, tek plakalı eşanjör ve plakalı eşanjör ünitesine ayrılabilir.
Plakalı ısı eşanjörü
Kabuk-borulu ve plakalı ısı değiştiriciler arasındaki farklardan biri: Özellikler
1. Kabuk ve borulu ısı değiştiricinin özellikleri:
(1) Yüksek verimlilik ve enerji tasarrufu, ısı değiştiricinin ısı transfer katsayısı 6000-8000W/(m2·k)'dir.
(2) Tamamı paslanmaz çelik üretimi, uzun servis ömrü, 20 yıla kadar.
(3) Laminer akışı türbülanslı akışa değiştirmek, ısı transfer verimliliğini artırır ve termal direnci azaltır.
(4) Hızlı ısı transferi, yüksek sıcaklık dayanımı (400 santigrat derece), yüksek basınç dayanımı (2,5 MPa).
(5) Kompakt yapı, az yer kaplama, hafiflik, kolay kurulum, inşaat yatırımından tasarruf.
(6) Tasarım esnektir, özellikler tamdır, uygulanabilirlik güçlüdür ve para tasarrufu sağlanır.
(7) Çok çeşitli uygulama koşullarına sahiptir ve çeşitli ortamların basınç, sıcaklık aralığı ve ısı değişimi için uygundur.
(8) Düşük bakım maliyeti, basit kullanım, uzun temizleme döngüsü ve uygun temizlik.
(9) Isı transfer katsayısını önemli ölçüde artırabilen nano-termal film teknolojisini benimseyin.
(10) Termik enerji, endüstriyel ve madencilik, petrokimya, kentsel merkezi ısıtma, gıda ve ilaç, enerji elektroniği, makine ve hafif sanayi ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
(11) Isı transfer tüpünün dış yüzeyine sarılmış soğutma kanatlı bakır boru, yüksek ısı iletkenliğine ve geniş ısı transfer alanına sahiptir.
(12) Kılavuz plakası, kabuk tarafındaki sıvının ısı eşanjöründeki kesikli hat boyunca sürekli olarak akmasını sağlar.Kılavuz plakalar arasındaki mesafe optimum akış için ayarlanabilir.Yapı sağlamdır ve kabuk tarafındaki sıvının ısı transferini büyük akış hızıyla, hatta süper büyük akış hızıyla ve yüksek titreşim frekansıyla karşılayabilir.
2. Plakalı eşanjörün özellikleri:
(1) Yüksek ısı transfer katsayısı
Farklı oluklu levhalar ters çevrildiğinden karmaşık kanallar oluşturulur, böylece oluklu levhalar arasındaki akışkan üç boyutlu dönen bir akışla akar ve düşük bir Reynolds sayısında (genellikle Re=50-200) türbülanslı akış oluşturulabilir. ısı transferi Katsayı nispeten yüksektir ve genellikle kırmızı rengin kabuk ve boru tipinin 3-5 katı olduğu kabul edilir.
(2) Logaritmik ortalama sıcaklık farkı büyük ve uçtaki sıcaklık farkı küçük
Bir kabuk ve borulu ısı değiştiricide, sırasıyla boru tarafında ve boru tarafında iki akışkan akışı vardır.Genellikle çapraz akışlıdırlar ve küçük bir logaritmik ortalama sıcaklık farkı düzeltme faktörüne sahiptirler.Çoğu plakalı ısı eşanjörü paralel veya ters akım akışına sahiptir ve düzeltme faktörü genellikle 0,95 civarındadır.Ayrıca plakalı eşanjördeki sıcak ve soğuk akışkan akışı, eşanjördeki sıcak ve soğuk akışkanın akışına paraleldir.
Sıcak yüzey ve baypas olmaması, plakalı ısı eşanjörünün ucundaki sıcaklık farkını küçük yapar ve suya ısı transferi 1°C'den az olabilirken kabuk ve borulu ısı eşanjörü genellikle 5°C'dir.
(3) Küçük ayak izi
Plakalı eşanjör kompakt bir yapıya sahiptir ve birim hacim başına ısı transfer alanı kabuk-borulu ısı eşanjörünün 2-5 katıdır.Kabuk-borulu ısı eşanjörünün aksine, boru demetinin çıkarılması için bir bakım konumu gerektirmez.Bu nedenle, aynı ısı transfer kapasitesini elde etmek için plakalı ısı değiştiricinin taban alanı, kabuk ve borulu ısı değiştiricinin tabanının yaklaşık 1/5-1/8'i kadar olmalıdır.
(4) Isı değişim alanını veya proses kombinasyonunu değiştirmek kolaydır
Birkaç plaka eklendiği veya çıkarıldığı sürece ısı transfer alanını artırma veya azaltma amacına ulaşılabilir.Plaka yerleşimini değiştirerek veya birden fazla plaka tipini değiştirerek, gerekli işlem kombinasyonu gerçekleştirilebilir ve kabuk ve borulu ısı değiştiricinin ısı değişim alanı, yeni ısı değişim koşullarına uyarlanabilir.Kabuk-borulu ısı değiştiricinin ısı transfer alanını arttırmak neredeyse imkansızdır.
(5) hafif
Plakalı ısı değiştiricinin plaka kalınlığı yalnızca 0,4-0,8 mm'dir ve gövde-borulu ısı değiştiricinin boru kalınlığı 2,0-2,5 mm'dir.Kabuk ve borulu ısı eşanjörleri, plakalı eşanjör çerçevelerinden çok daha ağırdır.Plakalı ısı eşanjörleri genellikle gövde ve borunun ağırlığının yalnızca yaklaşık 1/5'ini oluşturur.
(6) Düşük fiyat
Plakalı ısı değiştiricinin malzemesi aynıdır, ısı değişim alanı aynıdır ve fiyatı kabuk ve borulu ısı değiştiricininkinden %40 ~ %60 daha düşüktür.
(7) Yapımı kolay
Plakalı eşanjörün ısı transfer plakası, yüksek derecede standardizasyona sahip olan ve seri üretilebilen damgalanmış ve işlenmiştir.Kabuk ve borulu ısı eşanjörleri genellikle el yapımıdır.
(8) Temizlemesi kolay
Çerçeve plakalı eşanjörün basınç cıvataları gevşetildiği sürece, plakalı eşanjörün boru demeti gevşetilebilir ve plakalı eşanjör mekanik temizlik için çıkarılabilir.Bu, sık sık temizlenmesi gereken ekipmanların ısı değişim süreci için çok uygundur.
(9) Küçük ısı kaybı
Plakalı eşanjörde, yalnızca eşanjör plakasının kabuk plakası atmosfere maruz kalır, ısı kaybı ihmal edilebilir düzeydedir ve herhangi bir yalıtım önlemine gerek yoktur.
